题目内容
【题目】“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名,在日常生活中使用广泛,其有效成分是NaClO。某小组在实验室制备NaClO溶液,并进行性质探究和成分测定。
(1)该小组按上图装置进行实验,反应一段时间后,分别取B、C、D瓶的溶液进行实验,实验现象如下表。(已知饱和NaClO溶液pH为11)
实验步骤 | 实验现象 | ||
B瓶 | C瓶 | D瓶 | |
实验1:取样,滴加紫色石蕊溶液 | 变红,不褪色 | 变蓝,不褪色 | 立即褪色 |
实验2:取样,测定溶液的pH | 3 | 12 | 7 |
① 装置A中反应的化学方程式为________。
② B瓶溶液中H+的主要来源是________。
③ C瓶溶液的溶质是________(填化学式)。
④ 结合平衡移动原理解释D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因________。
(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:g·L-1)的实验步骤如下:
Ⅰ.取C瓶溶液20 mL于锥形瓶,加足量盐酸酸化,迅速加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
Ⅱ.用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,指示剂显示终点时共用去20.00 mL Na2S2O3溶液。(I2+2S2O32-==2I-+S4O62-)
① 步骤Ⅰ总反应的离子方程式为_______,盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是________。
② C瓶溶液中NaClO的含量为________g·L-1。(保留1位小数。NaClO式量为74.5)
【答案】 KClO3+6HCl(浓) ==KCl+ 3Cl2↑+3H2O 氯气中混有的HCl NaClO、NaCl、NaOH 溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO的浓度增大。 HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O 防止HClO分解 3.7
【解析】A是制取Cl2装置,B是吸收HCl装置,C是制取NaClO装置,D和E是吸收Cl2装置。
(1)①用浓盐酸与KClO3制Cl2,反应的化学方程式为:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O。②B是吸收HCl装置,而Cl2在饱和氯化钠溶液中不溶解,所以B瓶溶液中H+的主要来源是:氯气中混有的HCl。③Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl,NaClO水解使溶液显碱性,所以C瓶溶液的溶质是:NaCl、NaClO、NaOH。④D瓶溶液中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,HCO3-消耗H+,使平衡右移,HClO的浓度增大,HClO具有漂白性,使紫色石蕊立即褪色。
(2)①NaClO在酸性条件下与KI溶液发生氧化还原反应,+1价Cl被还原为-1价,-1价I被氧化为0价,反应离子方程式为:HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O;HClO见光或受热容易分解生成HCl和O2,所以盖紧瓶塞并在暗处充分反应。②根据Ⅰ和Ⅱ的反应可得关系:NaClO~HClO~I2~2S2O32-,所以n(NaClO)=n(S2O32-)=×0.1000mol·L-1×0.02 L=0.001mol,m(NaClO)=0.001mol×74.5gmol-1=0.0745g,因此C瓶溶液中NaClO的含量为:0.0745g÷0.02L=3.725g·L-1≈3.7g·L-1。